光照制对大鼠ALAD活性与Hb含量昼夜节律的影响
作者：连祥霖 郭冰云 游彩惠
单位：连祥霖 游彩惠 (福建医科大学劳动卫生学教研室 福州 350004)； 郭冰云 (福建泉州卫生学校)
关键词：
卫生毒理学杂志990218 光照制(Lighting regimen)是指机体所处环境光照与黑暗的时间长短交替方式，光照条件对机体的生理活动及其节律有重大影响[1]。观察各种光照条件下生物节律的变化具有实际意义，国内外学者对此进行不少研究，但光照对大鼠血中氨基乙酰丙酸脱氢酶(ALAD)活性与血红蛋白(Hb)含量的生物节律影响尚未见报道。铅通过抑制ALAD活性，干扰卟啉代谢，影响血红素合成。本研究采用时间生物学方法，观察光照对SD大鼠血中ALAD活性与Hb含量生物节律的影响，为铅毒性全面评价及铅作业人员劳动保护提供时间毒理学依据。
材料与方法
, 百拇医药
一、实验动物
福建医科大学实验动物中心提供雄性成年SD大鼠32只，体重(268±25)g，随机分为4组(n=8)，分别按4个时相标记(00：00，06：00，12：00，18：00)。
二、实验方法
为了使环境信号对动物整合作用的标准化，正式实验开始前，将动物置于稳定的人工光照周期(06：00到18：00时光照，18：00到06：00时黑暗)下喂养1周，室温维持(20±2)℃。实验按不同光照条件4个阶段顺序进行，即常相光照(LD，06：00～18：00光照，18：00～6：00黑暗)、反相光照(DL，06：00～18：00黑暗，18：00～6：00光照)、持续光照(LL，24小时光照)、持续黑暗(DD，24小时黑暗)、每一阶段饲养1周，于第8，9两天进行右眼眶静脉丛采血测定ALAD活性和Hb含量。
三、测定方法
, 百拇医药
ALAD活性采用对二甲氨基苯甲醛比色法[3]，Hb含量采用WHO推荐的高铁血红蛋白法。
四、资料处理
不同光照条件，相应的时点比较采用t检验，时相变化采用余弦分析法[4]，对测定结果用余弦方程进行拟合，以分析其时相变化，F(t)=M+Acos(wt+φ)，式中M为中值，即涨落变化的中线；A为节律振荡的振幅，表示上下波动的幅度；w为节律的角频率(360°/24h)；φ为峰值相位，即振荡到达顶峰的时刻，是最稳定的节律特征参数，对于一组测定值，可通过振幅检验(F检验)确定是否存在节律性。以上均在计算机上处理完成。
结 果
一、光照对大鼠血中ALAD活性与Hb含量的影响
由表1可见大鼠血中ALAD活性在光照LD条件下无论那一个时相以及日平均值均比在光照DL、LL、DD条件下明显降低(P<0.05)，而Hb含量在4种光照条件各时相及日平均值差异均无明显性。
, 百拇医药
表1 光照对大鼠血中ALAD活性与血色素含量的影响(
±s) 光照
00:00
06:00
12:00
18:00
日均值
ALAD
LD
18.32±6.10
21.30±7.94
35.78±9.10
, 百拇医药
30.28±9.82
26.42±14.48
DL
36.99±16.42*
33.88±16.74*
70.82±7.28*
68.02±17.50*
52.43±14.48
LL
58.70±10.10*
, 百拇医药
64.59±8.23*
69.52±8.12*
76.42±9.50*
67.38±18.89
DD
58.10±12.52*
45.92±9.49*
54.58±12.28*
63.75±15.92*
55.58±12.55
, 百拇医药
血色素
LD
130.36±6.58
145.06±10.20
146.72±7.89
130.66±8.05
138.20±8.10
DL
136.81±11.47
129.06±9.49
149.70±5.80
135.63±5.60
, 百拇医药
137.80±8.09
LL
141.03±8.37*
136.86±20.90
134.45±13.39
129.05±8.68
135.35±12.84
DD
129.42±6.37*
126.18±10.09
137.85±13.72
, 百拇医药
123.59±9.41
129.26±9.89
与LD比较：*P<0.05
二、光照对大鼠血中ALAD活性与Hb含量昼夜节律的影响
由表2可见，大鼠血中ALAD活性在光照LD和DL条件下呈现明显的昼夜节律，而峰值相位DL比LD推迟2个小时，分别为13：49，15：01，涨落振幅DL明显加宽，比其他光照加宽3倍左右。Hb含量在光照LD和DL条件下也具有明显昼夜节律，但峰值相位比ALAD的峰值相位提早4个小时。涨落振幅，DL比LL，DD加宽3倍左右。
表2 光照对大鼠血中ALAD活性与血色素含量昼夜节律的影响
光照
, 百拇医药 M
A
φ
时点
P值
ALAD
LD
26.41
9.80
-207.25
13：49
**
DL
, 百拇医药 52.47
24.03
-225.25
15：01
**
LL
67.31
8.02
-227.55
15：10
*
DD
55.01
, http://www.100md.com
7.47
-263.11
17：32
*
血色素
LD
138.10
10.18
-134.89
09：00
**
DL
137.80
, http://www.100md.com
14.83
-157.51
10：50
**
LL
135.30
5.11
-50.05
03：00
*
DD
129.26
4.42
, 百拇医药
-162.85
10：51
*
经振幅检验：**P<0.05，*P>0.05
讨 论
生物节律受各种外界环境因素的影响，而光照对于生物节律的影响起着重要作用，生物体都是在白天和黑夜的交替之中进化而来，并适应于这种环境，因而生物节律常常与环境中这种明暗周期相同步，不同的光照周期对机体的各种生理机能都有不同程度的影响。Krieger利用光照对大鼠血浆皮质酮昼夜节律影响作了分析，发现大鼠血浆皮质酮昼夜节律的形成必需有光照的明暗交替为基本条件，在光照长期处于LL或DD环境之中，昼夜节律不能形成，只有将动物置于LD环境中，昼夜节律即可形成，已形成的昼夜节律如又置于LL或DD环境中，则又会紊乱[5]。本实验观察了不同光照对大鼠血中ALAD活性与Hb含量的昼夜节律，结果与Kireger分析一致，即在光照LD或DL环境中出现昼夜节律，若将光照改为LL或DD环境中，已形成的昼夜节律均消失。由此，作者认为正常的光照明暗交替是生物体生理机能昼夜节律形成和维持的基本条件。
, http://www.100md.com
机体的各种生理机能及物质代谢不断地受自然界周期节律变化的影响，而且都有它的时间生物学指标(chronobiogical index)即以其种生理功能节律的特征值和节律的振幅、中值、峰相位等作为说明机体有关状态或能力指标，一旦机体的某种生理功能发生障碍，其时间生物学指标必然产生相应变化[6]。铅进入机体，通过抑制ALAD活性，干扰卟啉代谢，影响血红素合成，造成机体损害。本实验表明，机体ALAD活性与Hb含量，无论在LD和DL条件下均有明显昼夜节律，峰值相位分别为下午2点左右和上午10点左右，这说明白天机体对铅所致ALAD活性的抑制引起血红素含量降低有一定的时间耐受性(time tolerance)。
综上述，光照对大鼠血中ALAD活性与Hb含量昼夜节律起着重要作用，为铅作业人员劳动保护提供时间毒理学依据。
参考文献
1.何绍雄主编.时间药理学与时间治疗学.天津：天津科技出版社，1994，22.
, 百拇医药
2.何绍雄主编.时间药理学与时间治疗学.天津：天津科技出版社，1994，98.
3.周恒铎主编.职业中毒检验.北京：人民卫生出版社，1976，467.
4.童 建.中国卫生统计，1991，8(1)：23.
5.何绍雄主编.时间药理学与时间治疗学.天津：天津科技出版社，1994，99.
6.何绍雄主编.时间药理学与时间治疗学.天津：天津科技出版社，1994，114.
(修回日期 1998年8月), 百拇医药
单位：连祥霖 游彩惠 (福建医科大学劳动卫生学教研室 福州 350004)； 郭冰云 (福建泉州卫生学校)
关键词：
卫生毒理学杂志990218 光照制(Lighting regimen)是指机体所处环境光照与黑暗的时间长短交替方式，光照条件对机体的生理活动及其节律有重大影响[1]。观察各种光照条件下生物节律的变化具有实际意义，国内外学者对此进行不少研究，但光照对大鼠血中氨基乙酰丙酸脱氢酶(ALAD)活性与血红蛋白(Hb)含量的生物节律影响尚未见报道。铅通过抑制ALAD活性，干扰卟啉代谢，影响血红素合成。本研究采用时间生物学方法，观察光照对SD大鼠血中ALAD活性与Hb含量生物节律的影响，为铅毒性全面评价及铅作业人员劳动保护提供时间毒理学依据。
材料与方法
, 百拇医药
一、实验动物
福建医科大学实验动物中心提供雄性成年SD大鼠32只，体重(268±25)g，随机分为4组(n=8)，分别按4个时相标记(00：00，06：00，12：00，18：00)。
二、实验方法
为了使环境信号对动物整合作用的标准化，正式实验开始前，将动物置于稳定的人工光照周期(06：00到18：00时光照，18：00到06：00时黑暗)下喂养1周，室温维持(20±2)℃。实验按不同光照条件4个阶段顺序进行，即常相光照(LD，06：00～18：00光照，18：00～6：00黑暗)、反相光照(DL，06：00～18：00黑暗，18：00～6：00光照)、持续光照(LL，24小时光照)、持续黑暗(DD，24小时黑暗)、每一阶段饲养1周，于第8，9两天进行右眼眶静脉丛采血测定ALAD活性和Hb含量。
三、测定方法
, 百拇医药
ALAD活性采用对二甲氨基苯甲醛比色法[3]，Hb含量采用WHO推荐的高铁血红蛋白法。
四、资料处理
不同光照条件，相应的时点比较采用t检验，时相变化采用余弦分析法[4]，对测定结果用余弦方程进行拟合，以分析其时相变化，F(t)=M+Acos(wt+φ)，式中M为中值，即涨落变化的中线；A为节律振荡的振幅，表示上下波动的幅度；w为节律的角频率(360°/24h)；φ为峰值相位，即振荡到达顶峰的时刻，是最稳定的节律特征参数，对于一组测定值，可通过振幅检验(F检验)确定是否存在节律性。以上均在计算机上处理完成。
结 果
一、光照对大鼠血中ALAD活性与Hb含量的影响
由表1可见大鼠血中ALAD活性在光照LD条件下无论那一个时相以及日平均值均比在光照DL、LL、DD条件下明显降低(P<0.05)，而Hb含量在4种光照条件各时相及日平均值差异均无明显性。
, 百拇医药
表1 光照对大鼠血中ALAD活性与血色素含量的影响(
±s) 光照00:00
06:00
12:00
18:00
日均值
ALAD
LD
18.32±6.10
21.30±7.94
35.78±9.10
, 百拇医药
30.28±9.82
26.42±14.48
DL
36.99±16.42*
33.88±16.74*
70.82±7.28*
68.02±17.50*
52.43±14.48
LL
58.70±10.10*
, 百拇医药
64.59±8.23*
69.52±8.12*
76.42±9.50*
67.38±18.89
DD
58.10±12.52*
45.92±9.49*
54.58±12.28*
63.75±15.92*
55.58±12.55
, 百拇医药
血色素
LD
130.36±6.58
145.06±10.20
146.72±7.89
130.66±8.05
138.20±8.10
DL
136.81±11.47
129.06±9.49
149.70±5.80
135.63±5.60
, 百拇医药
137.80±8.09
LL
141.03±8.37*
136.86±20.90
134.45±13.39
129.05±8.68
135.35±12.84
DD
129.42±6.37*
126.18±10.09
137.85±13.72
, 百拇医药
123.59±9.41
129.26±9.89
与LD比较：*P<0.05
二、光照对大鼠血中ALAD活性与Hb含量昼夜节律的影响
由表2可见，大鼠血中ALAD活性在光照LD和DL条件下呈现明显的昼夜节律，而峰值相位DL比LD推迟2个小时，分别为13：49，15：01，涨落振幅DL明显加宽，比其他光照加宽3倍左右。Hb含量在光照LD和DL条件下也具有明显昼夜节律，但峰值相位比ALAD的峰值相位提早4个小时。涨落振幅，DL比LL，DD加宽3倍左右。
表2 光照对大鼠血中ALAD活性与血色素含量昼夜节律的影响
光照
, 百拇医药 M
A
φ
时点
P值
ALAD
LD
26.41
9.80
-207.25
13：49
**
DL
, 百拇医药 52.47
24.03
-225.25
15：01
**
LL
67.31
8.02
-227.55
15：10
*
DD
55.01
, http://www.100md.com
7.47
-263.11
17：32
*
血色素
LD
138.10
10.18
-134.89
09：00
**
DL
137.80
, http://www.100md.com
14.83
-157.51
10：50
**
LL
135.30
5.11
-50.05
03：00
*
DD
129.26
4.42
, 百拇医药
-162.85
10：51
*
经振幅检验：**P<0.05，*P>0.05
讨 论
生物节律受各种外界环境因素的影响，而光照对于生物节律的影响起着重要作用，生物体都是在白天和黑夜的交替之中进化而来，并适应于这种环境，因而生物节律常常与环境中这种明暗周期相同步，不同的光照周期对机体的各种生理机能都有不同程度的影响。Krieger利用光照对大鼠血浆皮质酮昼夜节律影响作了分析，发现大鼠血浆皮质酮昼夜节律的形成必需有光照的明暗交替为基本条件，在光照长期处于LL或DD环境之中，昼夜节律不能形成，只有将动物置于LD环境中，昼夜节律即可形成，已形成的昼夜节律如又置于LL或DD环境中，则又会紊乱[5]。本实验观察了不同光照对大鼠血中ALAD活性与Hb含量的昼夜节律，结果与Kireger分析一致，即在光照LD或DL环境中出现昼夜节律，若将光照改为LL或DD环境中，已形成的昼夜节律均消失。由此，作者认为正常的光照明暗交替是生物体生理机能昼夜节律形成和维持的基本条件。
, http://www.100md.com
机体的各种生理机能及物质代谢不断地受自然界周期节律变化的影响，而且都有它的时间生物学指标(chronobiogical index)即以其种生理功能节律的特征值和节律的振幅、中值、峰相位等作为说明机体有关状态或能力指标，一旦机体的某种生理功能发生障碍，其时间生物学指标必然产生相应变化[6]。铅进入机体，通过抑制ALAD活性，干扰卟啉代谢，影响血红素合成，造成机体损害。本实验表明，机体ALAD活性与Hb含量，无论在LD和DL条件下均有明显昼夜节律，峰值相位分别为下午2点左右和上午10点左右，这说明白天机体对铅所致ALAD活性的抑制引起血红素含量降低有一定的时间耐受性(time tolerance)。
综上述，光照对大鼠血中ALAD活性与Hb含量昼夜节律起着重要作用，为铅作业人员劳动保护提供时间毒理学依据。
参考文献
1.何绍雄主编.时间药理学与时间治疗学.天津：天津科技出版社，1994，22.
, 百拇医药
2.何绍雄主编.时间药理学与时间治疗学.天津：天津科技出版社，1994，98.
3.周恒铎主编.职业中毒检验.北京：人民卫生出版社，1976，467.
4.童 建.中国卫生统计，1991，8(1)：23.
5.何绍雄主编.时间药理学与时间治疗学.天津：天津科技出版社，1994，99.
6.何绍雄主编.时间药理学与时间治疗学.天津：天津科技出版社，1994，114.
(修回日期 1998年8月), 百拇医药